【正文】 Northwest AF University 第十四章 機械系統(tǒng)的方案設計 1 2 5 6 4 3 圖 1421 育秧缽制作機傳動系統(tǒng) 9 7(8) III II I 10 11 16 15 14 13 12 14 13 9 17 K K向 3） 改造成育秧缽制作機： ① 電機 ?帶傳動 ?圓柱齒輪、 ?錐齒輪?圓柱齒輪 ?實現(xiàn)工作臺連續(xù)轉(zhuǎn)動。 ③ 軸 III直接驅(qū)動攪拌器 。 ② 電機 ?帶傳動 ?圓柱齒輪、 ?曲柄滑塊機構(gòu) ?實現(xiàn)沖壓與脫模。 1 試設計育秧缽制作機傳動系統(tǒng) Northwest AF University 第十四章 機械系統(tǒng)的方案設計 設計任務： 設計一臺自動鉆床，用來同時加工圖 1421所示零件上的三個孔，能自動送料。并設計運動循環(huán)圖。 1） 確定工作原理 鉆削工藝： 鉆頭一邊旋轉(zhuǎn)，同時相對于工件作移動。 三種運動方案如圖 1422所示 ： 圖 a： 鉆頭旋轉(zhuǎn)，同時軸向進給，工作臺靜止； 圖 b： 鉆頭旋轉(zhuǎn)，工作臺帶動工件進給； 圖 c： 工作臺旋轉(zhuǎn)，鉆頭作軸向進給； 30 20 3φ 8 20 20 50 20 10 圖 1421 圖 1422 (a) (b) (c) Northwest AF University 第十四章 機械系統(tǒng)的方案設計 送料機構(gòu)可以采用從料倉推送工件的方式，如 圖 1423所示 。 工作臺 送料桿 料倉 三個執(zhí)行構(gòu)件： 鉆頭、工作臺、送料桿 2） 執(zhí)行構(gòu)件的運動設計 工藝過程： ▲ 送料桿往右推出零件， 并頂出加工好的零件 ▲ 夾具將工件定位，并夾緊； ▲ 送料桿返回，工作臺帶動工件快速上移接近鉆頭； ▲ 工作臺慢速進給； ▲ 鉆孔結(jié)束后，工作臺快速退回，完成一個循環(huán)。 圖 1423 Northwest AF University 第十四章 機械系統(tǒng)的方案設計 鉆頭的轉(zhuǎn)速： nc=1000v/(πd) 其中： d—— 鉆 頭直徑， d=8 mm v —— 切削速度，查手冊 45鋼，可選 v= 代入得： nc≈ 500 r/min 工作臺為往復運動。鉆孔工藝要求： ▲ 工作臺帶動工件快速上移接近鉆頭； ▲ 工作臺改用工作進給速度先鉆凸臺上的孔，待鉆到 一定深度時，三個鉆頭才同時鉆進，因工作阻力增加，故進給速度應減?。? ▲ 鉆孔結(jié)束后，工作臺快速退回，完成一個循環(huán)。 設工作臺完成一個工作循環(huán)所需的時間為 T1，則有： T1 = t1 + t2 + t3 + t4 + t5 Northwest AF University 第十四章 機械系統(tǒng)的方案設計 其中： t1—— 單孔 鉆削時間。設 單孔 鉆削每轉(zhuǎn)進給量為 s1 = mm/r , 單孔 鉆削深度為 10mm，并考慮 3mm的提前工作量。求得： t2—— 三孔同時 鉆削時間，設進給量為 s1 = mm/r ，單孔 鉆削深度為10mm，并考慮 3mm的越程量。求得 t2 =(10+3)/(s2 nc)= min = s t3 —— 快速接近時間，取 t3 = s t4 —— 快速退回時間，取 t4 = s t5 —— 工作臺停歇等待更換工件時間，取 t5 =3 s； 工作臺一個工作循環(huán)總時間： T1 = t1 + t2 + t3 + t4 + t5 = s 工作臺每分鐘工作循環(huán)數(shù)： n1 = 60 /T1 = t1 =(10+3)/(s1 nc)= min = s Northwest AF University 送料桿的運動為往復直動。循環(huán)時間與工作臺相同： Ts = s 工作臺的行程： Hf = h0 + h1 + h2 h0 —— 工作臺快速趨近鉆頭的運動距離，取 h0 =15 mm； =41 mm h1 —— 單 孔鉆削深度，取 h1 =13 mm； h2 —— 三 孔同時鉆削深度，取 h0 =13 mm。 送料桿的行程取工件的兩倍： Hs = 100 mm 送料桿的運動與工作臺的運動必須協(xié)調(diào)，而鉆頭的旋轉(zhuǎn)與送料桿和工作臺之間的運動是獨立的。 凸輪轉(zhuǎn)角 0 90? 180? 270? 360? 送料桿 送料 靜 止 送料 工作臺 停止 單孔鉆 三孔鉆 快退 快 進 工作循環(huán)圖： 第十四章 機械系統(tǒng)的方案設計 Northwest AF University 類型 —— 交流異步感應電動機 (由機床的工作要求確定 ) 為了減少原動機的數(shù)量，三個鉆頭共用一個原動機。 3） 原動機的選擇 4） 計算運動鏈的總傳動比 切削運動鏈的總傳動比： ic = nn / nc =1440/500= 進給運動鏈的總傳動比： if = is = nn / nf =1440/=563 5） 機構(gòu)選型 轉(zhuǎn)數(shù) —— 額定轉(zhuǎn)數(shù) : nn = 1440 r/min ① 切削運動鏈的設計： ▲ 鉆頭作連續(xù)回轉(zhuǎn)運動，運動鏈的總傳動比為 , 無需運動轉(zhuǎn)換，但需要減速。 第十四章 機械系統(tǒng)的方案設計 Northwest AF University ▲ 三個鉆頭應同向旋轉(zhuǎn)，且各鉆頭之間的距離很小，即要求具有運動分解功能，其尺寸受到限制。 ▲ 電動機軸一般為水平放置，與鉆頭的方向不一致，即要求具有改變運動軸線方向的功能。 機構(gòu)選型 ▲ 具有減速功能的傳動有：齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動。考慮到速度較高，距離較遠等因素，此處選用 V帶傳動。 ▲ 電動機與鉆頭之間有較大的傳動距離，即要求運動鏈作遠距離傳動。 ▲ 能變換運動軸線方向的傳動有：圓錐齒輪傳動、交錯軸斜傳動、蝸桿傳動。考慮到兩軸線垂直相交且傳動比較小，此處選擇圓錐齒輪傳動。 第十四章 機械系統(tǒng)的方案設計 Northwest AF University ▲ 三個鉆頭應同向旋轉(zhuǎn)，此處選擇一個中心齒輪帶動 周圍三個從動齒輪的定軸輪系，如 圖 1424所示 。 ▲ 選用萬向聯(lián)軸節(jié)或鋼絲軟軸將運動傳遞給鉆頭。 ② 進給運動鏈的設計： ▲ 工作臺作往復直線運動，且運動規(guī)律較復雜，但行程不大。此處選用凸輪機構(gòu)。 將以上所選機構(gòu)經(jīng)適當組合，就得到鉆削運動鏈。 ▲ 進給運動鏈應實現(xiàn)很大的傳動比 563，但進給力不需要太大。選用帶傳動與蝸桿傳動實現(xiàn)二級減速。 ▲ 進給運動的方向和位置與電動機不一致，選用蝸桿傳動實現(xiàn)回轉(zhuǎn)軸線方向的變化。 由于結(jié)構(gòu)尺寸的限制，三個從動齒輪軸線之間的距離遠大于三個鉆頭之間的距離。 圖 1424 第十四章 機械系統(tǒng)的方案設計 Northwest AF University ③ 送料運動鏈的設計： ▲ 送料桿行程較大，采用連桿機構(gòu)放大。 ▲ 送料運動鏈減速比與進給運動鏈相同 ，故直接由蝸桿軸帶動。 ▲ 送料運動規(guī)律較復雜，故選用凸輪機構(gòu)。 6） 機構(gòu)的組合 III 工作臺 1 5 6 4 3 2 10 9 8 7 12 11 13 15 14 將以上所選機構(gòu)組合就得到如 圖 1425所示 自動鉆床的機械傳動系統(tǒng)。 圖 1425 第十四章 機械系統(tǒng)的方案設計 Northwest AF University 電動機 帶傳動(2) 凸輪機構(gòu)(10) 帶傳動 (8) 帶傳動 (3) 錐齒輪傳 動 (4) 圓柱齒輪傳動(5) 工作臺 凸輪機構(gòu)(12) 連桿機構(gòu) 送料桿 蝸桿傳動(9) 萬向聯(lián)軸節(jié) 鉆頭 萬向聯(lián)軸節(jié) 鉆頭 萬向聯(lián)軸節(jié) 鉆頭 機構(gòu)的組合示意框圖： 第十四章 機械系統(tǒng)的方案設計 圖 1425 Northwest AF University 第十四章 機械系統(tǒng)的方案設計 ③ 機構(gòu)選型 、 變異與組合 ④ 機構(gòu)的尺寸綜合 ⑤ 方案分析 ① 擬定機械的工作原理 ② 執(zhí)行機構(gòu)的運動設計和原動機的選擇 ⑥ 方案評審 設計步驟 設計步驟總結(jié)： Northwest AF University 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAIT